L'effet du mélange \rho^0 - \omega dans l'observation de la violation directe de CP dans la désintégration du méson B en mésons vecteurs constitue l'une des études principales de ce travail. Dans une première partie nous calculons les amplitudes de désintégrations de canaux B -> V \rho^0 (\omega) à partir de leur modélisation en utilisant pour cela le formalisme d'hélicité. A partir de ces amplitudes nous pouvons prédire les rapports d'embranchement et les asymétries auxquels on s'attend, compte tenu des différents facteurs de forme et paramètres ajustables introduits. Ce travail a mis en évidence que la violation directe de CP se manifeste à la fois au niveau des rapports d'embranchement, des distributions angulaires et du spectre de masse du \rho^0 - \omega. La prédominance de la polarisation longitudinale mise en avant dans cette thèse est appuyée par les données expérimentales des expériences Babar et Belle. Les phases fortes ont ensuite été déduites en fonction de la masse de la résonance \rho^0 - \omega ainsi que le rapport des amplitudes Penguin et Tree.<br> Dans une seconde partie, nous introduisons l'étude précédemment décrite dans le cadre de l'expérience LHCb, consacrée à l'étude de la beauté et de la violation de CP, qui débutera en 2007. L'analyse de la réponse simulée du détecteur à l'un des canaux modélisés, le canal B0 -> K*0 \rho^0 (\omega) a été réalisée dans le but d'estimer l'intér.et de ce canal pour une telle expérience. Il s'est avéré que l'effet du mélange \rho^0 - \omega dans ce canal n'est a priori pas observable à court terme dans LHCb. En revanche, le canal \rho+ \rho^0 (\omega), dont le rapport d'embranchement prédit dans ce travail est confirmé par Babar et Belle, semble .etre un terrain d'investigation prometteur pour l'observation d'une asymétrie différentielle.

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ATLAS est l'un des détecteurs qui équiperont le collisionneur proton-proton du LHC au CERN. L'un des enjeux majeurs de cette expérience est la recherche du boson de Higgs car ce dernier constituerait une des clés de notre compréhension de la physique des particules dans le cadre du modèle standard et dans celui du modèle supersymétrique. Dans le cadre de cette expérience, j'ai participé à la construction du pré-échantillonneur central, l'un des sous-détecteurs d'ATLAS. La construction des deux tiers des secteurs du pré-échantillonneur ainsi que leurs tests de validation ont été réalisés au Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble. Deux secteurs ont été ensuite montés sur la face avant d'un module du calorimètre électromagnétique d'ATLAS et testés au CERN à l'aide de faisceaux d'électrons, de photons et de muons. J'ai participé à ces tests et j'ai analysé les données puis les ai comparées aux résultats obtenus à partir d'une simulation Monte-Carlo utilisant GEANT3. J'ai aussi assuré une étude sur la séparation gamma / pi0 qui s'avère être très importante pour évaluer la capacité du calorimètre électromagnétique à détecter le boson de Higgs dans le canal H0 -> gamma gamma.

Malgré l'accord remarquable entre le modèle standard et les nombreuses mesures de précision effectuées depuis quelques décennies, la physique des particules a encore bien des mystères à éclaircir. L'un deux concerne la violation de la parité et la masse des neutrinos. Pour résoudre cette énigme, le modèle symétrique et le mécanisme du See-Saw prédisent l'existence de nouveaux bosons de jauge (W$_R$ et Z') et de neutrinos droits de Majorana N$_l$. Si ces nouvelles particules ont des masses voisines de quelques TeV/c2, le LHC et son détecteur ATLAS devraient en permettre la découverte, grâce aux processus qui sont décrits dans cette thèse : $pp \to W_(R) \to eN_(e) \to eejj$ et $pp \to Z' \to N_(e)N_(e) \to eejjjj$. Ceux-ci conduisent non seulement à des jets hadroniques mais aussi à des électrons dans l'état final. L'énergie et la position de ces derniers sont reconstruites dans un calorimètre électromagnétique à argon liquide. Avant d'y interagir, les électrons produits au point de collision rencontrent une certaine quantité de matière inerte, où il perdent une partie de leur énergie. Afin de compenser cet effet et ainsi maintenir la résolution en énergie à un niveau acceptable, on installe un pré-échantillonneur sur la face interne du calorimètre électromagnétique. Cette thèse en présente les principales performances.

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la construction du pré-échantillonneur central qui équipera le calorimètre électromagnétique du détecteur ATLAS au LHC. Le pré-échantillonneur consiste en une couche active de 11 mm d'argon liquide dont le rôle est de prendre en compte la perte d'énergie des particules dans la matière présente en amont du calorimètre.<br> Une série de tests a été élaborée afin de contrôler les différents composants du pré-échantillonneur. Deux secteurs (1/32 du détecteur), dans leur version finale, ont été construits par la collaboration ATLAS-pré-échantillonneur puis montés à l'ISN de Grenoble. Ils ont ensuite été testés à température ambiante et dans de l'azote liquide à l'aide d'un banc de test approprié. Les performances : tenue à haute tension, réponse électronique à un signal test, bruit des cellules de détection, diaphonie, etc... sont conformes aux exigences. Ces deux secteurs ont été ensuite montés au CERN devant un module du calorimètre électromagnétique et testés en faisceau en 1998 et en 1999. L'analyse des données prises lors de ces tests, comparée aux simulations Monte Carlo, a montré que le pré-échantillonneur accomplit parfaitement son rôle. La résolution en énergie du système pré-échantillonneur plus calorimètre en fonction de la quantité de matière placée en amont a été mesurée, ainsi que la linéarité et l'uniformité de la réponse de l'ensemble du système.

Dans le cadre du MSSM nous avons recherché en R-parité conservée les squarks de troisième génération, dans l'hypothèse où ils seraient quasiment dégénérés avec la LSP. Trois signatures expérimentales ont été envisagées et recherchées en exploitant toutes les données enregistrées par DELPHI de 1988 à 2000 à des énergies dans le centre de masse allant de 189 à 209 GeV et représentant 608 pb-1.<br> Aucune déviation du Modèle Standard n'a été observée, et des limites ont pu être établies. Indépendamment de l'angle de mélange, un stop de faible durée de vie avec m < 71 GeV/c2 est exclu; de même, un stop et un sbottom stables avec respectivement m < 97 GeV/c2 et m < 89 GeV/c2 sont exclus à 95% CL. Pour Delta m > 5 GeV/c2 un stop de durée de vie intermédiaire et de masse inférieure à 52 CeV/c2 est exclu quel que soit l'angle de mélange et pour Delta m > 2 CeV/c2, nous obtenons une limite de 54 GeV/c2, mais cette fois pour un stop purement gauche.

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Cette thèse a été réalisé en collaboration avec les groupes "D0" et "théorie" de l'IPNL. Avec le groupe D0 le travail a porté sur une étape de la calibration du calorimètre du détecteur : l'intercalibration. En s'appuyant sur le fait que la physique est symétrique en phi à D0, nous avons mis an point et appliqué des méthodes statistiques pour calibrer relativement des parties symétrique en phi du calorimètre.<br> Le travail sur la partie phénoménologique a porté sur les modèles à deux doublets de Higgs. Dans ces modèles la violation du nombre leptonique est possible : nous avons étudié la conséquence sur le moment magnétique anormal du muon en tenant compte des dernières mesures. Nous avons aussi simulé le signal H°/A° -> tau mu à D0 et combiné tous nos résultats pour estimer les perspectives de découvertes et/ou les limites atteignables sur le couplage responsable de cette désintégration.

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